Рішення: Адіабатний процес розширення ідеального газу
Під час розширення ідеального газу сталої маси кількість теплоти, отримана ним, дорівнює нулю. У якому рядку таблиці правильно схарактеризовано це явище?
Розв’язання по шагам
6 кроківУмова «кількість теплоти, отримана ним, дорівнює нулю» означає, що процес є адіабатним ($Q = 0$).
Згідно з першим законом термодинаміки, для адіабатного процесу зміна внутрішньої енергії газу дорівнює роботі, виконаній над газом, або мінус роботі, виконаній газом: $\Delta U = -W$.
Під час розширення газ виконує позитивну роботу ($W > 0$).
Оскільки $W > 0$, то $\Delta U = -W < 0$. Це означає, що внутрішня енергія газу зменшується.
Внутрішня енергія ідеального газу прямо пропорційна його абсолютній температурі. Зменшення внутрішньої енергії ($\Delta U < 0$) призводить до зменшення температури газу ($\Delta T < 0$).
Таким чином, правильним є опис адіабатного процесу, під час якого температура газу зменшується, що відповідає варіанту Б.